宠物指甲生长快、角质层厚,手动剪甲容易见血,于是低噪音、低转速、带保护逻辑的电动磨甲器成了刚需。客户提了三条硬指标:
转速 4 000–8 000 rpm 可调,静音 ≤ 45 dB;
误堵转、过温、过流 100 ms 内必须停机;
一次充电待机 90 天,整机零售成本 ≤ 45 元。
市面 8/32 位 MCU 很多,但能把“电机驱动 + 锂电管理 + 触摸滑调 + 数据存储”四合一的,辉芒微几乎是唯一同时满足以下条件的:
• 内置 12-bit ADC、6 路硬件 PWM、运放、LDO,外围直接省掉驱动 IC;
• Standby 0.8 µA,Ship Mode 0.1 µA,空运不掉电;
• 车规级 ESD ≥ 8 kV,宠物毛絮静电场景也扛得住;
• 8 位/32 位同封装通脚,小批量可先上 8 位省成本,后期无缝切 32 位加功能。
MCU:辉芒微 8 位系列,多种封装可选
电机:3.7 V 有刷直流 8 mm 空心杯,MOSFET 半桥直驱;
供电:单节 400 mAh 高倍率锂电 + NTC;
交互:电容滑条 5 点 + 1 路蜂鸣器 + RGB 灯环;
充电:USB-C 5 V 输入,片内运放做 0.1 Ω 电阻电流采样。
把传统方案需要的充电 IC、门极驱动、运放、LDO 全部合进 MCU,BOM 从 28 颗元器件砍到 14 颗,PCB 面积缩小 45 %,成本直降 30 %。
• 每 2 ms 采样一次反电动势,做无霍尔测速;
• PID 周期 4 ms,转速误差 ±3 %;
• 堵转阀值 1.1 A,100 ms 内切断 PWM,蜂鸣器 BB 两声提醒。
• 12-bit ADC 轮询电池电压、温度,200 ms 一次;
• 3.0 V 自动降功率,2.8 V 关机并把用户习惯写进 True-EEPROM;
• JEITA 温度折返:0 ℃ 充电电流减半,45 ℃ 停止充电。
• 官方 FMDTouchTool 5 分钟标定,线性误差 ≤ 3 %;
• 双击滑条锁定/解锁,长按 3 s 记忆当前转速;
• 滑条休眠时 MCU 进入 DeepSleep,手摸 50 ms 内唤醒。
• Puppy 模式:最高 5 000 rpm,柔和曲线;
• Kitty 模式:7 000 rpm,带静音补偿;
• Polishing 模式:4 000 rpm,用于修毛刺。
样机第 3 版把 NTC 放在了电机支架旁边,结果萨摩耶连续磨 8 分钟,软件读到 55 ℃ 停机,狗主人投诉“怎么突然罢工”。后来把 NTC 改到电池表面,算法里再叠加电机电流的积分温升模型,双重判断才既安全又不误机。
烧录:辉芒微离线烧录座,1 拖 8,30 s 完成加密 + EEPROM 预置;
测试:工装夹具模拟 3 种堵转、欠压、过温,自动标记 PASS/FAIL;
升级:预留 SWD + 5 V 供电点,售后可直接插线 OTA。
因为 MCU 还富余 12 kB Flash、4 kB RAM,我们顺手做了一个“节日彩蛋”:
圣诞固件——开机 RGB 跑马 3 秒,蜂鸣器播放 Jingle Bells 前 4 个音符;
新年固件——滑条最大档位时蜂鸣器“咚咚锵”三声。
客户在社交平台晒出视频,单品溢价 5 元还供不应求。
从需求到量产 45 天,辉芒微 MCU 用一颗芯片完成了过去需要 3 颗 IC 的工作,还把“安全、低功耗、交互体验”做到了极致。